一体集成小型化YIG调谐带阻滤波器组件热仿真分析

通过Ansys Workbench对一体集成小型化YIG调谐带阻滤波器组件进行热仿真分析,得出在自然散热条件下,组件中部分发热元件的温度为170℃以上,超过了元件允许工作温度125℃,组件可靠性无法得到保证。为此,在组件底部增加散热板以增大散热面积,改善散热条件。仿真结果表明,各发热部件的温度大幅下降,组件中发热元件的最高温度是PTC热敏电阻,为118℃,线圈、控制驱动、大功率三极管温度分别为99℃、104℃、116℃,均低于元件允许工作温度,满足设计要求,保证组件全温度环境下可靠工作。在一体集成小型化组件的设计中,合适的元器件布局和散热方式是组件的可靠性的重要设计因素,且利用热仿真分析,可以降低组件的实物试制成本和验证成本,缩短研发周期,提高研发效率。

铁路机车电台设备电磁发射测量专用带阻滤波器设计

铁路无线通信设备发射的信号往往较强,因而在电磁发射测量过程中,极易导致测量接收机出现乱真响应。基于450 MHz无线列调机车电台通信设备的工作特性,研制了一种新型可调阶跃阻抗谐振器腔体窄带带阻滤波器,用于避免电磁发射测量过程中所引起的测量接收机过载问题。通过软件仿真和实物测试,验证了所设计的带阻滤波器较传统腔体滤波器减少了阻带带宽,具有良好的通带特性,且结构简单,体积较小,可以很好地满足机车电台电磁发射测量的需求,有效提高电磁发射测量结果的准确性。

类H型结构的太赫兹带阻滤波器

本文基于对称的类H型结构设计了一种超材料太赫兹带阻滤波器,这种H型结构的连续金属臂可以流通电流。利用电磁仿真软件CST Microwave Studio 2021研究了该滤波器的滤波特性。通过改变H型双臂间距臂长、周期长度、双H间距离等,确定了滤波器的几何参数。结果表明,该结构可实现偏振选择的功能,在y偏振条件下,滤波器在0.2~2.3 THz范围内没有明显的谐振峰,但透过率范围在-15到-3 dB之间。而在x偏振条件下,在中心频率1.34 THz处可获得FWHM带宽为0.15 THz的一个阻带,传输参数约为-30 dB。最后,采用微加工工艺制备了超材料滤波器样品以验证仿真结果,使用透射式太赫兹时域光谱系统对样品进行测试,测试结果与仿真结果吻合较好。

基于圆形腔的表面等离子体带阻滤波器研究

为研究弯曲波导结构的双边耦合效应对耦合强度的影响,提出一个弯曲波导耦合内嵌十字银条的圆形空腔带阻滤波器,采用有限元法对滤波器结构进行仿真分析。与现有直波导耦合内嵌十字银条的圆形空腔结构对比,弯曲波导结构具有更好的滤波性能,例如最小透射率降低10.44%;改变银条尺寸时模式2阻带透射率值降低近60%。进一步研究表明,通过调整内嵌银条尺寸及相对角度能够实现共振波长调谐、单频带与双频带的切换以及对半峰带宽等的控制,最小半峰带宽分别为11.0152 nm和9.9869 nm。并且对于介质折射率的变化(变化范围为1~1.12),该结构折射率灵敏度保持恒定。所提出的滤波器结构具有良好的频选及窄带带阻滤波特性,在窄带滤波和波分复用等系统中具有重要应用价值。

波导窄带带阻滤波器的计算机辅助设计

介绍了微波波导窄带带阻滤波器的设计原理和思路 ,通过在计算机上利用Mathematica数学计算软件对滤波器的设计尺寸进行的计算 ,得到一种比较精确。

高选择性吸收式可调带阻滤波器的研究

该研究利用耦合相消原理设计了一种吸收式可调带阻滤波器。在传统耦合相消结构的基础上,提出了一种新的结构,通过增加耦合结构的阶数以及增大耦合支路中谐振器的电长度,使得滤波器阻带特性的Q值增大,从而提高了滤波器的选择性。通过调节加载在谐振器上变容二极管的偏置电压,实现滤波器带阻中心频率可调。并对实测结果和仿真结果进行了探讨。

多机并网系统的两带阻滤波器高频振荡抑制方法

随着越来越多的逆变器在同一公共耦合点接入弱电网,多机与电网之间的阻抗耦合作用越来越严重,可能引起高频振荡,进一步加剧系统的不稳定。该文从逆变器输出阻抗的角度出发,指出逆变器输出阻抗在振荡频率处应设计得较高,而在其他频率处应设计得较低是实现振荡抑制的基本方法。为了实现所提出的基本方法,需要增加与原逆变器输出阻抗并联和串联的2个虚拟阻抗。为此,提出一种多机并联的两带阻滤波器高频振荡抑制方法,提高系统的整体阻尼。该方法在公共耦合点电压前馈和网侧电感电流反馈中引入带阻滤波器来达到并串联虚拟阻抗的实现形式。最后,实验结果验证所提方法的有效性。

多机并联接入弱电网的改进型带阻滤波器高频振荡的抑制

多机接入弱电网的同一公共耦合点时,多机与电网之间的交互作用对系统的稳定可靠运行是一个潜在威胁。传统的引入带阻滤波器的网侧电感电流反馈控制方法能在一定程度上抑制多机并联的高频振荡,但会导致稳定性降低,甚至不稳定。为此,提出一种多机并联的改进型带阻滤波器高频振荡抑制方法,该方法不仅能有效地抑制多机并联的谐波电流流入电网,避免阻抗网络的高频振荡现象发生,而且能提高系统的相位裕度,保证系统在弱电网下具有足够的稳定和较好的动态性能。考虑改进型带阻滤波器的陷波深度和动态性能,选取合适的控制参数。实验结果验证了所提方法的有效性。

基于耦合传输线的宽上通带窄带带阻滤波器设计

微波系统中常常采用窄带带阻滤波器抑制高功率发射机的非线性谐波输出和带通滤波器的寄生通带,其设计难点主要是如何消除其中心频率f0的三倍(3 f0)频处的寄生阻带问题。该文通过在平行耦合传输线滤波节开路端采用加载电容的方式,有效解决了基于平行耦合传输线的窄带带阻滤波器在上通带3f0处具有寄生阻带的问题,展宽了该类带阻滤波器的上通带带宽,拓宽了其适用范围。采用该方法,研制了一个中心频率在5.3 GHz的窄带带阻滤波器,实测结果表明,该带阻滤波器具有良好的上通带带宽。

基于D-CRLH传输线的带阻滤波器

提出了一种新型对偶复合左右手传输线(Dual Composite Right/Left-handed Transmission Line,D-CRLHTL)结构,该结构单元由T型缺陷地(T-shaped defected ground structure,T-DGS)结构以及矩形贴片短截线组成,基于对传输线单元结构传输特性的全波仿真分析,设计了一款带阻滤波器。由于利用了基于T-DGS的D-CRLH传输线,该带阻滤波器具有较小的尺寸和更加陡峭的边沿特性。实验结果和仿真设计结果吻合较好:阻带中心频率为4.15GHz,插入损耗为30dB,3dB带宽为1.9GHz,20dB带宽为1.55GHz。

SIR带状线带阻滤波器的设计

将具有阻带特性的微带马刺线结构引入到带状线中,设计了一款中心频率为2.32 GHz,相对带宽为9.5%,阻带衰减为50 dB的三阶马刺线式带阻滤波器。相比于传统的并联开路短截线型带阻滤波器,马刺线式带阻滤波器的横向尺寸大为减小,结构更加紧凑。采用SIR(stepped-impedance resonator)结构,按相同指标设计了一款三阶SIR马刺线式带阻滤波器。与马刺线式带阻滤波器相比,SIR马刺线式带阻滤波器结构更为紧凑,纵向尺寸缩小约17%,并具有更好的谐波抑制特性。

YIG调谐带阻滤波器的新应用

首先介绍了YIG调谐滤波器的工作原理、特点和常规应用。在此基础上创造性地提出了YIG调谐带阻滤波器的新型用法,包括梳谱式阻带可变滤波器、多路幅相一致带阻滤波器以及开关滤波器,不仅拓展了YIG调谐滤波器的功能,而且改善了YIG器件扫速等固有的缺陷,为YIG调谐带阻滤波器更为广泛的应用找到了新的思路和方向。

高阶带阻滤波器优化设计研究

众所周知，传统ＢＰ神经网络收敛速度慢、学习效率低。之所以如此，主要原因在于人工神经元输出函数的同一化。本文提出的神经网络模型的主要特点是：用正交基函数作人工神经元的输出函数， 而且每个神经元的输出函数各不相同。该神经网络模型有效克服了传统ＢＰ神经网络收敛速度慢、学习效率低的致命缺陷。本文还详细研究了ＦＩＲ线性相位滤波器的幅频特性与余弦基函数神经网络算法的关系，给出了高阶带阻滤波器优化设计实例。计算机仿真结果表明了该算法在高阶带阻滤波器设计中的有效性和优异性能。

一种新型缺陷地结构带阻滤波器

提出了一种新型缺陷地结构的带阻滤波器。该单元在现有各种形状的基础上,采用新的缺陷地结构,实现了带阻特性。该单元结构简单,易于加工,性能优越,可进一步减小滤波器尺寸。文中对新型缺陷地结构单元的带阻特性进行了分析,并建立仿真模型,从理论和实验中得到最佳的性能。实现了有较宽阻带的周期性缺陷单元。能够有较宽的阻带。最终设计出实际带阻滤波器,并对产品进行了实际测量,得出与仿真相似的结果。

一种新型结构的SIR双波段带阻滤波器

文章提出了一种新型的双波段带阻滤波器结构,其中2个平行连接的λ/4开路线采用阶梯阻抗谐振器结构,来实现双波段带阻特性,耦合横截面采用城墙式的形状,使得整体结构变得紧凑、尺寸变小;仿真设计了阻带中心频率分别为0.9 GHz和2.4 GHz的双波段带阻滤波器,仿真结果表明所设计的双波段带阻滤波器具有通带内插入损耗小、阻带特性良好且带外损耗小等优点。

槽线式缺陷地结构的可重构带阻滤波器

针对射频微波领域中对频率连续可调的要求,提出了一种缺陷地结构(Defected Ground Structure,简称DGS)的微带可重构带阻滤波器,其DGS谐振器由半波长槽线谐振器实现.利用槽线理论分析了DGS谐振器,根据槽线谐振器的特性推导出了带阻滤波器的设计方法,进一步确定了变容二极管的加载位置,改变了变容二极管的工作状态,能获得滤波器工作频率可调与阻带关闭两种功能,并且设计的阻带可调范围达到26%(1.49～1.145GHz),大大宽于传统的DGS带阻滤波器.设计并制作了紧凑型的槽线式DGS可重构带阻滤波器,其测量结果与仿真结果相吻合.

用于微机电系统的微型带阻滤波器(英文)

为了实现微机电系统微波信号滤波,开发了适用于微机电系统的小尺寸左右手复合传输线微波带阻滤波器,对该滤波器的原理、结构特点、加工工艺等进行了研究。根据左手材料理论,介绍了具有蛇形槽单元的滤波器结构。以蛇形槽结构的一个单元为例,对比传统插指电容左手单元结构,提取了蛇形槽的等效电路,并分析了蛇形槽结构单元的优点,即在相同的面积内,可以获得更大的等效电路参数。最后,结合溅射、光刻、电铸、刻蚀等MEMS技术,设计了器件的加工工艺。使用MEMS工艺,加工了主体尺寸5mm×7mm的器件。相移常数的仿真和实验结果表明,在高频带部分(2.1～5.2GHz)的相移常数为负(左手区) ,相速度与群速度方向相反,左手区的相对带宽为82.7%。结果显示,与其他设计相比,本文设计的器件尺寸小,左手区的相对带宽大。

小型带阻滤波器的结构与设计

为了抑制杂波,需要在通信系统中安装带阻滤波器。采用切比雪夫低通原型设计带阻滤波器,用介质同轴谐振器加载电容的结构实现串联谐振,用π型LC网络实现1/4波长传输线。采用高品质因数(Q)、高介微波介质材料制作了中心频率为933 MHz、阻带衰减大于40 dB的带阻滤波器,测试结果符合设计要求。滤波器具有体积小,性能稳定等特点。

应用交指电容加载环谐振器的微带带阻滤波器

提出了一种交指电容加载环谐振器(IDCLLR),与同尺寸的开环谐振器(SRR)相比,具有更多的设计参数、更低的谐振频率和更大的动态范围,因而使得设计更加灵活、也更适于器件小型化。随后提出两种基于IDCLLR的亚波长微带带阻滤波器结构:第一种是由一对IDCLLR磁耦合到50欧姆微带传输线构成的滤波器,获得0.39%(-10 dB)的窄的阻带;第二种是由一个IDCLLR磁耦合到U形微带传输线中构成的滤波器,由于增强耦合而获得2.4%的较宽且深的阻带。文中给出了它们的全波仿真和测试结果。

N通道带阻滤波器谐波分析与抗混叠研究

N通道带阻滤波器的谐波混叠干扰是一个普遍存在的问题,因此对其抗混叠能力提出了更高要求。本文首先采用伴随网络方法,推导出输入电压到电容采样电压的传递函数,简化了谐波传递函数的计算过程。然后推导出N通道带阻滤波器的完整谐波传递函数,并采用电路仿真加以验证。在UMC110 CMOS工艺环境下,通过分析滤波器参数对谐波混叠的影响,得出适当增加通道数或增大电容值可有效抑制谐波混叠干扰的结论。仿真结果显示,当通道数为16、电容值为50 pF时,滤波器的最大谐波混叠能控制在-27 dB以下,具备良好抗混叠效果。同时提出一种N通道带阻滤波器与前置选频器件级联的设计方案以消除谐波混叠,前置器件截止频率应小于N-1倍的N通道滤波器中心频率。